فهرست مطالب

دانش آب و خاک - سال بیست و ششم شماره 3 (پاییز 1395)
  • سال بیست و ششم شماره 3 (پاییز 1395)
  • تاریخ انتشار: 1395/09/20
  • تعداد عناوین: 18
|
  • مقاله پژوهشی
  • آزاده صداقت، حسین بیات*، علی اکبر صفری سنجانی صفحات 1-19
    هدایت هیدرولیکی خاک از مهمترین ویژگی های فیزیکی خاک در حالت غیراشباع برای شناخت، بررسی و مدل- سازی انتقال آب، نمکها و آلاینده ها در خاک است. هدف از این پژوهش برآورد هدایت هیدرولیکی غیراشباع با بهره گیری از پارامترهای زودیافت خاک شامل خصوصیات فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی با استفاده از روش رگرسیونی و شبکه عصبی مصنوعی بود. در این پژوهش 148 نمونه از 5 استان مازندران، کرمانشاه، آذربایجان غربی و شرقی و همدانبا استفاده از خصوصیات فیزیکی، (α و n) جمعآوری شد. پارامترهای هدایت هیدرولیکی غیراشباع مدل ونگنوختن- معلم مکانیکی و شیمیایی بهعنوان تخمینگر در 8 مرحله تخمین زده شدند. سپس با استفاده از پارامترهای تخمین زدهشده در هر مرحله منحنی هدایت هیدرولیکی غیراشباع در دامنه 0 تا 1500 کیلوپاسکال بهدست آمد. برای ارزیابی دقت توابع، منحنی های تخمینی در هر مرحله با منحنی های برآوردی از روی منحنی نگهداری آب خاک مقایسه شدند. نتایج شبکه عصبی مصنوعی نسبت بهروش رگرسیونی بهتر بود. چون دامنه معیار آکایک در روش شبکه عصبی مصنوعی بین 4101 - و 1169 - و در روش رگرسیون بین 1379 - و 382 - بود. در میان توابع انتقالی ایجادشده با روش شبکه عصبی مصنوعی، مرحله 8 که از مقاومت کششی علاوه بر خصوصیات پایه خاک بهعنوان برآوردگر بهرهگیری نموده بود، بهبود بیشتری نسبت به سایر توابع انتقالی در برآورد هدایت هیدرولیکی غیراشباع داشت. متغیرهایی که تغییرپذیری کمی دارند نتوانستند برآورد هدایت هیدرولیکی را بهبود دهند ولی پارامترهایی که تغییرپذیری بالایی دارند مانند مقاومت کششی باعث بهبود برآورد هدایت هیدرولیکی شدند.
    کلیدواژگان: تخمین، توابع انتقالی، مدلهای هدایت هیدرولیکی، مقاومت کششی، هدایت هیدرولیکی غیراشباع
  • پریسا ستوده، عبدالرضا اخگر*، پیمان عباس زاده، اصغر رحیمی صفحات 21-34
  • رسول قبادیان*، هانیه رحیمی فر صفحات 35-49
    روندیابی درازمدت رسوب و تعیین محل های فرسایش و رسوبگذاری در رودخانه ها اطلاعات مفیدی برای طراحی سازه های هیدرولیکی و مدیریت رودخانه در اختیار مهندسان قرار میدهد. از این رو در این تحقیق مدلی کامپیوتری برای روندیابی رسوب در رودخانه تهیه شد که در آن پس از محاسبه پروفیل جریان در هر گام زمانی با حل معادله پیوستگی رسوب تغییرات پروفیل بستر برای همان گام زمانی محاسبه میشود. پس از صحت سنجی مدل، 18 کیلومتر برای مدت زمان 5 و 10 سال با استفاده از روابط / تغییرات فرسایش و رسوبگذاری در بازهای به طول 5 میر، پارکر و ویلسون (بار بستر) محاسبه شد. در ادامه با حل عددی معادله دیفرانسیل متوسط گیری شده در عمق اثر بار معلق بر پروفیل فرسایش و رسوبگذاری، برای مدت 5 سال بررسی گردید. نتایج نشان داد که فرآیند غالب در بازه مورد مطالعه، فرسایش است. از طرفی میزان فرسایش و رسوب گذاری که از رابطه ویلسون به دست می آید نسبت به روابط دیگر بیشتر است. همچنین با درنظر گرفتن بار معلق، تغییرات فرسایش و رسوب گذاری بیشتری بهدست آمد و به عبارتی حذف اثر بار معلق خطای زیادی را در پیش بینی های فرسایش و رسوب گذاری در رودخانه مذکور ایجاد خواهد کرد.
    کلیدواژگان: بار بستر، بار معلق، رسوبگذاری، رودخانه قرهسو، فرسایش، مدلسازی عددی
  • سمیه عقلمند، بهروز اسماعیل پور *، پیمان عباس زاده دهجی، علی اشرف سلطانی، پریسا جلیل وند صفحات 51-66
  • زهرا سعادتی*، معصومه دلبری، مهدی پناهی، ابراهیم امیری، محمدحسین رحیمیان، مسعود قدسی صفحات 67-79
  • فاطمه جعفری*، اکرم عباس پور، علی حسین زاده دلیر صفحات 81-93
    توزیع سرعت جریان به دلیل اینکه برای بررسی سرعت متوسط و بیشینه و برآورد دبی و همین طور ارزیابی تنش برشی روی کناره ها موردنیاز است، تقریبا مهمترین بحث در تمام مطالعات جریانهای کانالهای روباز میباشد. توزیع سرعت در مقطع عرضی یک کانال تحت تاثیر شکل هندسی، ناهمواری ها و وجود پیچ و خم در کانالهاست و قبل از حل انواع مسائل هیدرولیکی در کانالهای روباز، باید مطالعه و بررسی شود. مشخصه های زبری که بیشتر جریان را تحت تاثیر قرار میدهد عبارتند از: اندازه، شکل، تراکم و فاصله بین زبری ها. در این مطالعه، به بررسی عددی پروفیلهای سرعت در کانالهای روباز با بستر زبر پرداخته شد. در این بررسی عددی از نرم افزار فلوئنت استفاده شده است. اساس این روش بر مبنای حجم محدود میباشد. بررسی ها نشان میدهد که در جریان روی بستر زبر سرعت جریان در طول کانال افزایش می یابد در نتیجه تنش برشی نیز در طول جریان روند افزایشی داشته است. همچنین در جریان روی بستر زبر شیب سطح آب روند افزایشی داشته و افت انرژی افزایش می یابد. ضریب اصطکاک سطحی برای بسترهای مختلف تعیین گردید که مقادیر محاسباتی و مدل عددی تطابق خوبی را دارند. به ازای تعداد زبری بیشتر تاثیر آن روی پروفیل سرعت بیشتر بوده است.
    کلیدواژگان: توزیع سرعت، تنش برشی، زبری بستر، کانال روباز، مدل عددی
  • روابط آلودگی مس با ویژگی های خاکهای پایین دست معدن مس مزرعه (اهر-آذربایجان شرقی)
    امیر خمسه، شاهین اوستان*، فرزین شهبازی، نصرت الله نجفی، ناصر دواتگر صفحات 95-112
  • بهرام نورانی *، فرزین سلماسی، اکرم عباس پور صفحات 113-125
    در طراحی پردهآببند فرضبر این است که تراوش از پرده به صورت محدود صورت گیرد. برای کنترل این آبها زهکش های پی به موازات پرده آب بند در پاییندست آن ایجاد میگردد. هدف از احداث زهکش های پی جمع آوری آبهای نشتی از پرده آببند و کاهش نیروی بالابرنده میباشد. تعداد، فاصله و قطر این زهکش ها نیاز به قضاوت فنی از خصوصیات سنگ داشته و عمق آنها نیز تابعی از مشخصات پردهآببند است. در این تحقیق عملکرد زهکش در سدهای مورد بررسی قرار گرفت. عوامل موثر در بررسی اثرات زهکش ها قطر، فاصله مرکز تا مرکز از یکدیگر و فاصله از پاشنه بالادست سد میباشد که نقش به سزایی در مقدار نیروی بالابرنده و همچنین پایداری سد دارد. در این مقاله پارامترهای موثر در نیروی بالابرنده بررسی شد و در نتیجه معین گردید که افزایش قطر زهکش تاثیر کمی نسبت به سایر پارامترها در کاهش نیروی بالابرنده دارد. به عبارت دیگر انتخاب قطر زهکش ها تابع ملاحظات اجرایی میباشد. اما کاهش فاصله زهکش ها از هم و کاهش فاصله از بالادست تا یک حد معینی میتواند نقش به سزایی در کاهش نیروی بالابرنده داشته باشد. با توجه به محدوده پارامترها، زهکش هایی با قطر 15 سانتیمتری و فاصله 3 متری از هم بهترین عملکرد را از لحاظ کارآیی در کاهش نیروی بالابرنده بهدست میدهد. برای اعتبار سنجی، روش عددی بهکار رفته در این پژوهش با روش تحلیلی دیگران نیز مقایسه گردید و تطابق مناسبی مشاهده شد.
    کلیدواژگان: اجزاء محدود، زهکش پی، سدهای وزنی، نیروی بالابرنده
  • محمد عیسی زاده *، مهری کاکی، احمد فاخری فرد صفحات 127-143
  • وحید حسن زاده، فرزین سلماسی*، علی حسین زاده دلیر، اکرم عباسپور، هادی ارونقی صفحات 145-159
  • حجت امامی*، امیر فتوت، رضا خراسانی، کاظم اسماعیلی صفحات 161-174
    این پژوهش با هدف بررسی اثر نسبت های مختلف Na/K محلول خاکبا استفاده از شاخص نسبت کاتیونی پایداری ساختمانی خاک (CROSS) روی رس قابل پراکنش، مقاومت کششی خاکدانه و تردی خاک انجام شد. برای اعمال غلظت های مختلف پتاسیم به خاک، شش تیمار با شوری یکسان3 دسی زیمنس بر متر به ترتیب از تیمار 1 تا 6 شامل پتاسیم با غلظت صفر تا 2/27 میلی اکی والان بر لیتر و شش تیمار دیگر نیز با شوری یکسان6 دسی زیمنس بر متر شامل پتاسیم با غلظت صفر تا 4/54 میلی اکی والان بر لیتر تهیه و به خاک اضافه شدند. تردی خاک به دو روش ضریب تغییرات (F1) و رتبه بندی (F2) محاسبه و مقایسه گردید. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت پتاسیم نسبت به سدیم در تیمارها افزایش در پراکنش رس ها رخ داد. نتایج آزمون مقاومت کششی خاکدانه ها نشان داد که در تیمارهای با شوری 3، با افزایش غلظت پتاسیم، مقاومت کاهش یافته اما باافزایش SAR، مقدار مقاومت افزایش یافت. بیشترین مقدار آن (142 کیلوپاسکال) مربوط به تیمار 1 با 7/25 =CROSS و 9/22 =SAR و کمترین مقدار (87 کیلوپاسکال) در تیمار 5 با 8/14 = CROSS و 99/0 =SAR بود. اما در تیمارهای با شوری 6، چنین روندی مشاهده نشد و مقادیر مقاومت کششی تقریبا در همه تیمارها مشابه بودند. نتایج نشان داد در تیمارهای با شوری 3، تردی خاک با افزایش رس قابل پراکنش، افزایش یافت (F1و F2). مقایسه نتایج مقادیر مقاومت کششی و تردی خاک مشخص نمود که ، F1 پارامتر مناسبی برای بیان تردی خاک نبوده و در مقابل، F2 توانست هماهنگی بین نتایج مقاومت و تردی (در تیمارهای با شوری 3) را به خوبی نشان دهد. در تیمارهای با شوری 6 احتمالا به دلیل غلیظ تر شدن محلول خاک، اثر رس پراکنش یافته بر مقادیر مقاومت کششی و تردی به وضوح نمایان نشد.
    کلیدواژگان: تردی خاک، رس قابل پراکنش، مقاومت کششی خاکدانه، CROSS
  • اکبر قویدل*، سمیه ناجی راد، حسینعلی علیخانی صفحات 175-185
    رشد روزافزون جمعیت و به دنبال آن توسعه صنایع و پالایشگاه ها، سبب ورود حجم عظیمی از ترکیبات آلاینده هیدروکربنی به محیط زیست شده است. زیست پالایی یا حذف بیولوژیک هیدروکربن های نفتی در خاک یا آب، کارآمدتر از سایر فناوری های فیزیکی و شیمیایی پالایش می باشد. در این میان، باکتری های بومی خاک های آلوده نفتی به دلیل سازگاری و تماس طولانی مدت با آلاینده های هیدروکربنی حائز اهمیت می باشند. هدف از این تحقیق، جدا سازی و مقایسه کار آیی باکتری های برتر تجزیه کننده نفت از خاک های آلوده جنوب پالایشگاه تهران می باشد. بدین منظور، شش نمونه خاک آلوده نمونه برداری و طی سه مرحله آزمایشگاهی، سویه های برتر باکتری های تجزیه کننده نفت جداسازی گردیدند. در مرحله اول جداسازی و خالص سازی باکتری های بومی نفت خوار در محیط کشت اختصاصی عصاره خاک-آگار، در مرحله دوم مطالعه کارایی جدایه ها در محیط کشت پایه معدنی مایع همراه با 7% حجمی نفت گاز به عنوان منبع هیدروکربنی و در مرحله سوم مقایسه میزان تنفس سویه های باکتریایی در محیط حاوی 3% وزنی نفت گاز انجام شد. در پایان این سه مرحله آزمایشگاهی، از بین تمام جدایه های تجزیه کننده مواد نفتی، دو جدایه باکتریاییBJ.1 وBM.1 با میزان تنفس به ترتیب؛ 1/2 و 8/1 میلی گرم CO2 در هر گرم شن-پرلیت در ماه، به عنوان برترین و توانمندترین باکتری های تجزیه کننده نفت گاز انتخاب شدند.
    کلیدواژگان: باکتری های تجزیه کننده نفت، تجزیه زیستی، زیست پالایی، نفت گاز، هیدروکربن های نفتی
  • گلستان جعفری کلکان، بهروز مهدی نژادیانی* صفحات 187-198
    پراکنش یکی از پارامترهای مهم برای شبیه سازی انتقال آلاینده در محیط های متخلخل می باشد. در این تحقیق، به منظور بررسی تغییرات پراکنش طولی با مقیاس، آزمایش های ردیابی در آزمایشگاه انجام شد. آزمایش ها به ترتیب در دو نوع خاک شنی همگن اشباع، شن درشت و شن متوسط و در یک تانک شن به ابعاد سانتی مترمکعب انجام گرفت. فرآیند انتقال آلاینده در سه گرادیان هیدرولیکی 017/0، 025/0 و 034/0 بررسی گردید. پارامترهای انتقال آلاینده با استفاده از نرم افراز CXTFIT2.1 تخمین زده شدند. براساس نتایج به دست آمده، مقادیر پراکنش خاک شنی متوسط و دامنه تغییرات آن بیشتر از خاک شنی درشت بود. این امر بیان گر فرایند غالب پخش در انتقال آلاینده در خاک شنی متوسط بود. تحت گرادیان های هیدرولیکی مختلف، پراکنش با فاصله از منبع آلودگی افزایش یافت. در گرادیان هیدرولیکی 017/0، افزایش پراکنش با فاصله به صورت غیرخطی بود؛ در حالی که در گرادیان های هیدرولیکی 025/0 و 034/0 پراکنش با فاصله به صورت خطی افزایش یافت. در کل، پراکنش خاک شنی متوسط، به ویژه تحت یک گرادیان هیدرولیکی کوچک، به شدت وابسته به مقیاس بود و تغییرات آن از یک تابع نمایی پیروی می کرد.
    کلیدواژگان: اثر مقیاس، روش معکوس، ضریب پخش، معادله جابجایی، پخش، نرم افزار CXTFIT2.1
  • اکرم سیفی*، حسین ریاحی مدوار صفحات 199-210
    تحلیل تغییرات زمانی و مکانی تبخیر و تعرق مرجع (ETo)، امکان شناخت تغییرات آب و هوایی و تاثیر آن روی نیازهای آبی را فراهم می کند. در این مطالعه به تحلیل ETo ماهانه در 19 ایستگاه هواشناسی در اقلیم های متفاوت با دوره آماری یکسان 42 ساله، طی سال های 2003-1961 پرداخته شد. سری های زمانی سالانه ETo به روش استاندارد پنمن- مانتیث- فائو (FAO-56 PM) تولید شدند و با استفاده از روش های آزمون t متحرک و موجک مورلت به ترتیب به تحلیل تغییرات ناگهانی و بررسی دوره تکرارپذیری در مجموعه داده های ETo پرداخته شد. نقشه های توزیع مکانی ماهانه و سالانه ETo در کل کشور بر اساس روش IDW تولید گردیدند. بر اساس نتایج آزمون t متحرک در سری زمانی ETo میانگین کل کشوری در طی سال های 1981، 1982، 1983 و 1984 تغییر ناگهانی در روند سری زمانی رخ داده است و این سال ها مطابق با روند کلی ETo مشاهده شده است. بر اساس نتایج آزمون t متحرک در ایستگاه های منفرد نیز ملاحظه شد در اغلب ایستگاه های واقع در اقلیم خشک و نیمه خشک بیشینه تغییرات ناگهانی، در محدوده سال های بین 1986-1976 اتفاق افتاده است. بیشینه تغییرات ناگهانی مربوط به ایستگاه خرم آباد واقع در اقلیم نیمه خشک است که در آن 21 تغییر ناگهانی اتفاق افتاده و کمینه تغییرات مربوط به ایستگاه های اصفهان، بیرجند و تهران واقع در اقلیم خشک با سه تغییر ناگهانی است. رویکرد ارائه شده در تحقیق حاضر قابلیت گسترش به مطالعات سری های زمانی هیدرولوژیکی، خشکسالی و منابع آبی برای استنتاج روند تغییرات ناگهانی و الگوهای دوره ای و پایش تکرارپذیری آنها را داراست.
    کلیدواژگان: تبخیر و تعرق، تغییرات ناگهانی و دوره ای، توزیع مکانی، روند، سری زمانی، وزن دهی عکس فاصله
  • مجتبی خوش روش، زهرا بائوج رضایی صفحات 211-221
    تغییر اقلیم می تواند منجر به تاثیرات جدی بر فراوانی، مقدار و مدت متغیرهای حدی هیدرولوژیکی شود. حدهای نهایی هیدرولوژیکی تغییریافته، می تواند بر طراحی سازه های هیدرولیک در آینده، توسعه دشت های سیلابی و مدیریت منابع آب اثرگذار باشد. این پژوهش به بررسی تاثیرات تغییر اقلیم با استفاده از تلفیق روش تولید بارش K-nn و مدل HacCM3 از سری مدل های گردش عمومی جو سناریوی A2 و همچنین مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS می پردازد. ابتدا ریزمقیاس کردن داده های GCM با استفاده از مدل HadCM3 سناریوی A2 در روش نزدیک ترین همسایه (K-nn) که یک روش استوکاستیک است، انجام پذیرفت. سپس با تهیه نقشه های پوشش گیاهی و تهیه نقشه گروه هیدرولوژیکی خاک و تعیین پارامترهای موردنیاز برای مدل HEC-HMS، اقدام به واسنجی مدل با استفاده از 4 واقعه سیلاب شد. نتایج RMSE، R و آزمون t- استیودنت نشان از همبستگی و تطابق بالای مدل هیدرولوژیکی در شبیه سازی دبی اوج داشت. نتایج تحلیل میزان بارندگی 2 ساعته با دوره بازگشت 100 ساله نشان داد که در دوره پایه (2011-1980) نسبت به دوره آینده (2069-2040)، 32 درصد کاهش داشته است. پس از تعیین منحنی شدت- مدت- فراوانی، مقادیر توزیع بارش برای ایستگاه نهالستان در مدل بارش-رواناب وارد شده و دبی پیک با دوره بازگشت های مختلف 2، 5، 10، 20، 50 و 100 ساله برای حوضه های مختلف در دوره پایه و آینده محاسبه شدند. نتایج تحلیل فراوانی سیل نشان داد که دبی سیل در دوره 2069-2040 با دوره بازگشت 25 ساله در کل حوضه، نسبت به دوره پایه، 21 درصد کاهش دارد.
    کلیدواژگان: تولید بارش، رودخانه سردآبرود، ریزمقیاس نمایی، مدل های استوکاستیک، مدل هیدرولوژیکی HEC، HMS
  • مجتبی مروج *، کیوان خلیلی، جواد بهمنش صفحات 223-234
    بسیاری از تحقیقات انجام شده برای مدل سازی بدون بررسی ایستایی داده ها انجام شده اند. اگر در مدل سازی ایستایی و پارامترهای موثر بر ناایستایی در نظر گرفته نشوند، نتایج دقیق نبوده و منجر به ایجاد خطا در مدل سازی می شود. از سوی دیگر، تجزیه سری های زمانی به مولفه های خود می تواند به تفسیر روابط بین فرآیندهای هیدرولوژیک کمک نماید. در مطالعه حاضر، کاربرد آزمون KPSS اصلاح شده با تحلیل فوریه در تحلیل ایستایی سری های زمانی هیدرولوژیک که دارای تناوب چندگانه هستند، مورد بررسی قرار گرفت. سری زمانی تراز آب دریاچه ارومیه دارای روند و فرکانس چندگانه است. لذا از داده های تراز آب دریاچه ارومیه در دوره زمانی 1344 تا 1387 در مقیاس زمانی ماهانه به عنوان مطالعه موردی استفاده شد. مولفه روند با استفاده از آزمون من-کندال و روش ابتکاری سن مورد بررسی قرار گرفت. مولفه فرکانس (یا تناوب) و ایستایی به ترتیب با استفاده از تحلیل فوریه، آزمون KPSS رایج و آزمون KPSS اصلاح شده با تحلیل فوریه مورد بررسی قرار گرفت. اثر تناوب در آزمون ایستایی بررسی شد. نتایج نشان داد که آزمون KPSS فاقد توانایی در تشخیص ایستایی سری های زمانی موقعی که تناوب و روند غیرخطی در سری داده ها وجود دارد، می باشد. تفاضلی کردن سری داده ها نمی تواند سری را ایستا کند. تحلیل فوریه به عنوان یک روش جایگزین استفاده شد و نتایج نشان داد که روش مذکور می تواند سری داده ها را به یک سری ایستا تبدیل نماید.
    کلیدواژگان: آزمون ایستایی، تحلیل فوریه، دریاچه ارومیه، سری زمانی، تناوب
  • فرنوش آقایی دانشور، محمد جواد خانجانی صفحات 235-248
    به منظور شبیه سازی جریان سطحی و برآورد عمق جریان بر روی سطح حوضه و مقدار دبی جریان خروجی، مدل هیدرولوژیکی جدید با ساختار عددی طراحی و ارائه شده است. در این مدل، معادلات سنت- ونانت حاکم بر جریان سطحی به صورت یک بعدی و دو بعدی، به همراه مدل نفوذ پارلانگ، با استفاده از روش عددی تفاضل محدود و تقریب موج سینماتیک، با اعمال طرح ضمنی، حل شده است. به منظور حل دستگاه معادلات غیر خطی حاصل از گسسته سازی معادلات جریان و نفوذ از روش نیوتن رافسون استفاده شد. الگوریتم و برنامه این مدل در حالت یک بعدی و دو بعدی، با استفاده از نرم افزار متلب تهیه و نتایج آن مورد تحلیل قرار گرفت. برای بررسی دقت و صحت مدل عددی ارائه شده، در برآورد ارتفاع و حجم جریان سطحی، این مدل بر روی حوضه آبریز دره مارون فارس اجرا شد. وضعیت توپوگرافی و شیب سطح حوضه در معادلات جریان سطحی و پارامترهای مورد نیاز معادله نفوذ با استفاده ازنقشه های سیستم اطلاعات جغرافیایی و مدل های ارتفاعی تهیه و در اختیار مدل عددی قرار گرفته است. مقایسه هیدروگراف های محاسباتی مدل عددی و مقادیر مشاهداتی در ایستگاه هیدرومتری خروجی حوضه و بررسی ضرایب آماری محاسبه شده از نتایج، شباهت و دقت خوبی را در شبیه سازی هیدروگراف های جریان توسط این مدل عددی نشان داد. همچنین، در این تحقیق، موج سینماتیک در پیش بینی مقدار و زمان دبی اوج سیلاب های انتخابی تقریب سازی مناسبی را دارا بود. دقت متوسط مدل عددی یک بعدی و دو بعدی در پیش بینی مقدار دبی اوج سیلاب های انتخابی و زمان وقوع آن به ترتیب 3/97 و 2/97 درصد و 45/95 و 47/98 درصد محاسبه شده است.
    کلیدواژگان: جریان سطحی، حوضه آبریز دره مارون، سیستم اطلاعات جغرافیایی، مدل عددی، مدل هیدرولوژیکی، موج سینماتیک، هیدروگراف
  • مارال نیازمرادی، حسین کاظمی*، فرشید قادری فر صفحات 249-263
    بارندگی یکی از مهم ترین عوامل اقلیمی است که از تغییر پذیری زمانی و مکانی بسیار زیادی برخوردار است. تعیین مقدار بارش در هر منطقه در توسعه و مدیریت اراضی کشاورزی، به خصوص مناطق دیم، نقش قابل توجهی دارد. در این پژوهش به منظور تخمین و تهیه نقشه تغییرات بارش های سالانه، فصلی (بهاره و پاییزه) و ماهانه (آبان، آذر، اردیبهشت و خرداد) در اراضی کشاورزی شهرستان گرگان، از روش های مختلف درون یابی کلاسیک و زمین آماری مانند کریجینگ، وزن دهی براساس معکوس فاصله، تابع پایه شعاعی و چند جمله ای موضعی استفاده شد. جهت ارزیابی این روش ها، از شاخص های اعتبارسنجی میانگین مطلق خطا (MAE) و جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) کمک گرفته شدند. نتایج نشان داد که براساس کمینه مقدار شاخص های یاد شده، برای تخمین بارش سالانه، بارش بهاره، بارش آبان ماه، بارش اردیبهشت ماه و بارش پاییزه روش چند جمله ای موضعی بهترین روش است. در تخمین بارش آذر ماه و خرداد ماه، روش های کریجینگ - مدل گوسی و مدل چند ربعی - تابع پایه شعاعی به ترتیب بیش ترین دقت را از خود نشان دادند. روش وزن دهی عکس فاصله به دلیل میزان بالای شاخص های اعتبار سنجی، به عنوان نامناسب ترین روش در نظر گرفته شد. نقشه های تهیه شده انواع بارش نشان داد که مقادیر متغیر بارش، از شمال به سمت جنوب شهرستان افزایش یافته و شرایط بسیار مستعدی جهت کشت دیم غلات پاییزه ایجاد می کنند، اما در مجموع 75/53 درصد و 77/27 درصد از اراضی میانی و شمالی شهرستان، به ترتیب از نظر میزان بارش خرداد ماه و بارش بهاره برای این محصولات در پهنه مستعد و نیمه مستعد قرار گرفتند.
    کلیدواژگان: توزیع مکانی بارش، کریجینگ، نیم تغییرنما، GIS
|
  • A. Sedaghat, H. Bayat *, Aa Safari Pages 1-19
    Soil unsaturated hydraulic conductivity is one of the most important soil physical properties in recognizing, investigating and modeling the transport of water, solutes and pollutants in the soil. The objective of this study was to estimate the soil unsaturated hydraulic conductivity using easy to measure soil physical, mechanical and chemical properties by regression and artificial neural networks (ANNs) methods. In this study, 148 soil samples were taken from five provinces of Mazandaran, Kermanshah, West and East Azarbaijan and Hamedan. Pedotransfer functions were developed using soil physical, chemical and mechanical properties to estimate unsaturated hydraulic conductivity parameters of the van Genuchten- Mualem model (n and α) in 8 steps. The parameters estimated in each step, were used to simulate unsaturated hydraulic conductivity curve in the range of 0 – 1500 kPa. The accuracy of the estimated curves in each step was evaluated using curve by curve comparison with the fitted (measured) unsaturated hydraulic condoctivity curve. The ANNs performed better than the regression method, because, the AIC criterion values were obtained between -4101 and -1169 for the ANNs and between -1379 and -382 for the regression. Among the ANNs developed pedotransfer functions, the step 8 which utilized the tensile strength as an estimator along with basic soil properties, performed better than the other models in estimating the hydraulic conductivity. The results showed that the variables with little variability did not improve the estimates of hydraulic conductivity but the parameters with high variability such as tensile strength improved estimates of hydraulic conductivity.
    Keywords: Estimation, Hydraulic conductivity models, Pedotransfer functions, Tensile strength, Unsaturated hydraulic conductivity
  • P. Sotoodeh, Ar Akhgar *, P. Abbaszadeh, A. Rahimi Pages 21-34
    Soil fertility management through use of organic and biological fertilizers is a crucial component of sustainable agriculture. A greenhouse experiment was carried out to investigate the effect of vermicompost and plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) on the growth and nutrient uptake of sesame seedlings. This experiment was conducted in factorial based on completely randomized design with four replications. Experiment factors included four levels of (zero (V0), 1 (V1), 2 (V2) and 4 percent (V3)) and five bacterial levels (without bacteria (B0), inoculation with an isolate from fluorescent pseudomonads group, having ability to dissolve inorganic phosphate (B1), Azospirillum sp. (B2) and Azotobacter sp. (B3) with ability to fix nitrogen, and a mixture of three bacteria (B4). The results showed that the main effects of vermicompost and PGPR significantly enhanced the leaf area, stem diameter and chlorophyll index in comparision to the control. Also, the combined application of vermicompost and PGPR significantly increased the shoot dry weight, plant height, number of leaves and nitrogen, phosphorus, iron, manganese, zinc and copper uptake in sesame seedling (P
    Keywords: Azospirillum sp, Azotobacter sp, Pseudomonas sp, Sesame, Vermicompost
  • R. Ghobadian *, H. Rahimifar Pages 35-49
    Longtime sediment routing and determining the location of sedimentation and erosion in rivers provide useful information for engineers to design hydraulic structures and river management. Therefore, in the present research a computer model was developed to simulate sediment movement in a river, in which after flow calculation at each time step, sediment continuity equation was solved numerically to predict bed change at the same time step. After model verification, using Meyer, Parker and Wilson equations for bed load prediction, bed variation of the river with 18.5 km length for 5 and 10 years was calculated. Also by numerical solution of 1-D depth average differential equation to calculate suspended load concentration the effect of suspended load on sedimentation and erosion pattern during 5-year simulation was investigated. The results showed that the erosion phenomenon was dominate pattern at the river reach. Also calculated volumes of sedimentation and erosion using the Wilson equation were more than those from the other relations. In addition the result showed with considering the effect of suspended load, variations and amounts of sedimentation and erosion were increased. Therefore, significant mistake would occur in prediction of sedimentation and erosion pattern in the mentioned river reach if the effect of suspended load was not considered.
    Keywords: Bed load, Erosion, Gharasoo river, Numerical modeling, Sedimentation, Suspended load
  • S. Aghlmand, B. Esmaeilpour *, P. Abbaszadeh, Aa Soltani, P. Jalilvand Pages 51-66
    Water deficit is one of the most important abiotic stresses which affects plant growth and yield. Application of the mycorrhizal fungi and plant hormones are fundamental for controlling of water deficit. For this purpose a factorial pot experiment based on completely randomized design with four replications was carried out. Experimental treatments included three levels of water deficit as 0.0, 40 and 70% of field capacity and inoculation of basil (Ocimum basilicum L.) plants with mycorrhizal fungi Glomus intraradices and Glomus fasciculatum and no inoculation and also foliar spraying of the plants with 100 and 200 mg L-1 concentrations of salicylic acid and control plants sprayed with water, in two stages after exposing of plants to drought stress. Results indicated that by increasing the water deficit severity, the vegetative growth parameters, relative water content, stomatal conductance and phosphorus uptake were reduced and the proline accumulation and potassium uptake were increased, while drought stress had no significant effect on root colonization by mycorrhizal fungi. Fungal inoculation and salicylic acid foliar spraying both significantly increased the vegetative growth parameters and relative water content of plants. Stomatal conductance and phosphorus and potassium uptake were increased by mycorrhizal fungi inoculation. Maximum phosphorus and potassium concentrations (0.466 and 3.14 percent) were obtained in plants inoculated with Glomus fasciculatum respectively. In general, results of this research revealed that mycorrhizal fungi inoculation and salicylic acid foliar spraying could play important roles in enhancing of growth and nutrient uptake in basil plants under water deficit conditions.
    Keywords: Chlorophyll, Growth, physiological indices, Proline, Relative water content, Stomatal onductance
  • Z. Saadati *, M. Delbari, M. Panahi, E. Amiri, Mh Rahimian, M. Ghodsi Pages 67-79
    Study of the climate change impacts on agricultural products and agro-climatic variables can improve the management strategies regarding to the agricultural demands in future decades. The objective of this study is to evaluate the effects of climate change on growing period and evapotranspiration of wheat inMashhad. In this study the LARS-WG model was used to simulate the weather data of Mashhad station under A1B, A2 and B1 scenarios in the time periods of 2011-2030 and 2046-2065. The effects of climate change on growing period and evapotranspiration of wheat was simulated by the CERES-Wheat model. The obtained results in this study show that the temperature will be increase however, rainfall is going to be decreased. The temperature and rainfall variations will be sever in the A2 scenario compared with the other scenarios. Also, the results show that the time interval from planting to full maturity of all wheat varieties will decrease in the future. Evapotranspiration will be increased in the period of 2011-2030 while it will be decreased in the period of 2046-2065 compared to the base period. The increase of evapotranspiration in the period of 2011-2030 in A1B, A2 and B1 scenarios will be 3.51, 1.75 and 3.8 percent, respectively and the decrease of evapotranspiration in the period of 2046-2065 in A1B, A2 and B1 scenarioswill be 4.09, 4.68 and 4.39 percent, respectively. In general, in effect of climate change, the growing period and then the total water requirement of the crop will decrease in the future. So the cultivars of crop with a shorter lifetime and having the higher yield must be used.
  • F. Jafari *, A. Abspour, A. Hosseinzadeh Dalir Pages 81-93
    The velocity distribution is almost the most important argumentation in all of the open channel flows studies, since it is necessary for study of the mean and maximum velocities, estimation of discharge as well as for evaluation of shear stress on channel sides. The flow velocity distribution in a channel cross section depends on the shape of the section, the roughness of the channel, and the presence of the bends. So, it should be investigated before solving many of hydraulic problems in open channels. Characteristics of the roughness which mostly affect the flow are the size and shape of the roughness elements and spacing between them and also, the roughness concentration. In this study, velocity profiles in open channels with rough bed were investigated. FLUENT CFD package was used to implement the numerical method on the basis of the finite volume method. Results showed that the flow velocity along the canal increased over the rough bed. So, the shear stress, slope of the water surface and energy lose were increased in the flow direction. The skin friction coefficients were determined for different rough beds which were in good agreement with the numerical model values. As the number of roughness elements became more, their effects on velocity profiles were increased.
  • The Relationships between Cu Contamination and Soil Characteristics in Downstream of Mazra eh Copper Mine (Ahar-East Azarbaijan)
    A. Khamseh, S. Oustan *, F. Shahbazi, Na Najafi, N. Davatgar Pages 95-112
    Due to the proximity of dumping sites for mine tailings to agricultural lands, the migration of contaminants to these lands is possible. In this study, a total of 30 points along a track line of approximately 10 km in downstream of Mazra’eh copper mine (Ahar-East Azarbaijan) covered with a mixture of transferred tailings and bed sediments of Mazra’eh seasonal river were selected. The composite samplings were carried out fromsoils at depths of 0-10, 10-30 and 30-60 cmand fromsurficial sediments. In addition, six non-covered points (controls) with minimum distance from the sampling points were selected. The total concentrations ofcopper in surficial sediments as well as soils were determined using aqua regia method. Then, the relationships between these concentrations and soil properties were assessed. The results showed very high concentrations of copper (1116 mg kg-1, on average) in the surficial sediments. The concentrations of copper in the soil depths of 0-10, 10-30 and 30-60 cm were 105, 86.4 and 79.8 mg kg-1, respectively. Based on results, 13% of 0-10 cm soils, all of 10-30 cm soils and 57% of 30-60 cm soils were very contaminated, medium contaminated and low contaminated, compared to controls (48.4 mg kg-1, on average for three depths), respectively. Soil copper concentration showed significant positive correlations with surficial sediment copper concentration, thickness of surficial sediment and soil cation exchange capacity (CEC) in all three depths of the studied soils.
    Keywords: Copper mine, Mobility factor, Surficial sediments, Tailings dam
  • B. Nourani *, F. Salmasi, A. Abbaspour Pages 113-125
    General assumption in designing cut off walls is that the seepage be held in a limited amount. In order to control the seepage, the foundation drains are located in parallel to cut off wall at downstream. The main aim of foundation drains construction is to collect seepage water and decrease uplift force. Numbers, distance, and diameters of these drains need technical judgment about characteristics of foundation stones. The depth of drains depends on cut off wall characteristics. In this study, the performance of drains in foundation of concrete gravity dam was investigated using finite element method (FEM) via Seep/w software. Among influential parameters in studying the drain effects, one might consider diameters, center to center distance, and distance of the drains from upstream of dam. In this paper effective parameters on uplift force were analyzed and it was found that increasing the drain diameter had lesser effect on decrease of the uplift force slightly compared to the other parameters. In the other words, selecting the best diameters depends on executive consideration. But decreasing the distance of drains and also their distance from upstream of dam would play an important role in decreasing the uplift force. Focusing to the simulated range of parameters, the drains with 15 centimeter diameter and distance of 3 meters had the optimum performance and the best operation in decreasing uplift force. For validation, the numerical method used in this research was compared with the other analytical methods and the proper agreement with them was observed.
    Keywords: Finite element, Foundation drain, Gravity dams, Seep, w, Uplift force
  • M. Isazadeh *, M. Kaki, A. Fakherifard Pages 127-143
    Drought monitoring and evaluation in water resources systems, are basic steps in systems analysis as well as the optimal water resources allocation for different demands. Therefore, in this study, whole of Iran country was selected as the study area, and it was attempted to determine the simultaneous droughts which had been occurred in the period of 1981-2010, using monthly rainfall data of 31 synoptic stations. In order to perform the drought monitoring, the Herbst drought index was used and drought intensity and duration were determined for the studied synoptic stations. Additionally, the IDW method was used for interpolation and delineation of drought intensities and durations. The study results showed that in the periods of 1998- 2000 and 2007-2009, the country had faced droughts. Northern and Southern coastal regions and Central region exhibited less susceptibility to drought periods in comparison to the other regions. Also, the East and West of the country, which are the rainfall systems entrances, are more sensitive to rainfall reduction and thus, to drought. According to the results of the spearman's test, the most severity of negative trend belonged to the stations in central, South-east and South-west of the country.
    Keywords: Delineation, Drought, Herbst, IDW interpolation, Spearman
  • V. Hassanzadeh, F. Salmasi *, A. Hosseinzadeh Dalir, A. Abbaspour, H. Arvanaghi Pages 145-159
    One of the non-linear weirs is horseshoe-shaped weir that determination of its hydraulic parameters for designing of that is necessary. Sometime due to limitation in dam site and also reduction in soil excavation volume, tunnel and intake location of hydro-electric power this structure is needed to be constructed near the dam and its intake. In these cases, a combined structure of both the intake and spillway can be constructed by using horseshoe-shaped weir to achieve a proper economic condition in dam construction. In this study, by making physical models of the horseshoeshaped spillway in laboratory dimension, some hydraulic parameters like discharge coefficient, velocity and water surface profiles in different parts of the horseshoe-shaped spillway were investigated. Results showed that in horseshoe-shaped spillways, with increasing the ratio of head to spillway length, discharge coefficient was decreased about 0.6 to 0.7. This reduction in discharge coefficient had different trends for spillways with length of greater or less than 112cm. Comparison of the results between the rectangular weir and the horseshoe-shaped spillway by consideration an equal width for them showed that horseshoe-shaped spillway could reduce head above the weir about 54%. Investigation of the water surface profiles showed that overflowing of waters into the horseshoe spillway, created the rooster tail type hydraulic jump.
    Keywords: Discharge coefficient, Horseshoe, shaped spillway, Physical model, Rooster tail hydraulic jump
  • H. Emami *, A. Fotovat, R. Khorassani, K. Esmaeeli Pages 161-174
    This research was carried out to study the effect of different ratio of Na/K in soil solution on dispersible clay, aggregate tensile strength and soil friability using the cation ratio of soil structural stability (CROSS) index. In order to apply different potassium concentrations, 6 treatments with the same EC (3 dS m-1) including 0 to 27.2 meqL-1 K and another six treatments with EC=6 dS m-1 including 0 to 54.4 meqL-1 K were prepared and added to soil. Soil friability was calculated and compared through two methods i.e. the coefficient of variation (F1) and ranking order (F2). The results showed that increasing the K concentration in treatments relative to Na could increase the water dispersible clay. Also, the results of aggregates tensile strength test showed that in treatments with EC=3 dS m-1 by increasing the K value, the soil strength decreased but with increasing the SAR value, soil strength increased. Maximum amount of tensile strength (142 kPa) was observed in treatment 1 with CROSS = 25.7 and SAR=22.9 and the minimum amount (87 kPa) was in treatment 5 with CROSS=14.8 and SAR=0.99. This trend was not observed in treatments with EC=6 dS m-1 and the aggregate tensile strengths were almost similar in all treatments. The results demonstrated that soil friability (F1 & F2) increased with increasing the dispersible clay at EC=3. Comparison of the results of tensile strength and friability revealed that F1 was inappropriate parameter for expression of soil friability while F2 showed the good agreement with the strength and friability amounts (in treatments with EC=3). In treatments with EC=6, the effect of dispersible clay on tensile strength and friability was not observed, probably due to the higher concentration of the soil solution.
    Keywords: Aggregate tensile strength, CROSS, Dispersible clay, Soil friability
  • A. Ghaidel *, S. Naji Rad, Ha Alikhani Pages 175-185
    Increasing growth of population and consequent development of industries and refinery plants cause high amounts of hydrocarbon pollutants enter to environment. Bioremediation or biological removal of petroleum hydrocarbons from soil or water is more efficient than the other physical and chemical remediation technologies. Indigenous bacteria are important because of their long term exposure and compatibility to hydrocarbon contaminants. Therefore, the aim of this study was isolation and comparison of oil consuming bacteria efficiency in the oil contaminated soils in southern of Tehran oil refinery plant. Six samples from the contaminated soil were collected and then the superior oil degrading bacteria were isolated through three laboratory steps: i) Isolation and purification of indigenous oil degrading bacteria in a soil extract agar as a selective media, ii) The study of efficiency of the isolates in a liquid mineral based media with 7% (V/V) of gas oil. iii) The comparison of the respiration rates of the isolates in a media containing 3% (W/W) gas oil. At the end of three steps, among all the oil degrading isolates, two isolates of BJ.1 and BM.1 with respiration rates of 2.1 and 1.8 mg CO2 per gram sand-perlite per month, were ultimately selected as the most powerful and efficient isolates for oil degradation, respectively.
    Keywords: Biodegradation, Bioremediation, Gasoil, Oil degrading bacteria, Petroleum Hydrocarbons
  • G. Jafari, B. Mehdinejadiani * Pages 187-198
    Dispersivity is one of the important parameters for simulating solute transport in porous media. In this study, laboratory tracer tests were conducted to investigate the spatial variation of longitudinal dispersivity. The tests were carried out in a sand tank with dimensions of cm3 with two kinds of saturated homogeneous coarse and medium sands, respectively. The solute transport process was studied at three hydraulic gradients of 0.017, 0.025 and 0.034. The solute transport parameters were estimated using CXTFIT2.1 software. Based on the obtained results, the average dispersivity values of the medium sand and their range were higher than those for the coarse sand. This pointed out that the dispersion was the dominant process in solute transport in the medium sand. Under the various hydraulic gradients, the dispersivity increased with increasing distance from the contaminant source. The dispersivity increasing followed a non-linear function of travel distance at hydraulic gradient of 0.017, while it followed a linear function of travel distance at hydraulic gradients of 0.025 and 0.034. In general, the dispersivity of the medium sand, especially under a small hydraulic gradient, was strongly space-dependent and its variations followed an exponential function.
    Keywords: Advection, dispersion equation, Dispersion coefficient, Inverse method, Scale, effect, CXTFIT2.1 Software
  • A. Seifi *, H. Riahi Pages 199-210
    Analysis of the temporal variations of reference evapotranspiration (ETo) declares climate changes and their effects on water demands. In this paper, an analysis of the monthly ETo (calculated by the FAO Penman– Monteith method) was done at 19 stations, located in different climatic regions, during 1961– 2003 in Iran. The annual ETo time series were derived, and the moving t test and Morlet wavelet were conducted to analyze the comprehensive time series for characterizing abrupt change and period in the ETo data sets. The annually and monthly spatial distibuations of ETo were produced by the inverse distance weighting (IDW) method. Based on the moving t test over annual ETo time series there were 4 abrupt changes in 1981,1982,1983, and 1984 years which were coiencidnce with ETo trend. Also moving t test detected abrupt changes in 1976- 1986 period in arid and semi-arid climates. KhoramAbad station in semi-arid climate with 21 abrupt changes had the largest changes and Isfahan, Tehran, and Birjand stations with 3 changes had the smallest changes. The presented methodology in this paper can be extended to hydrological time series, water resources and drought studies to infer their abrupt changes and monitoring periodical changes pattern.
    Keywords: Abrupt, periodically changes, Evapotranspiration, Inverse distance weighting, Spatial variation, Trend, Time series
  • M. Khoshravesh, Z. Baoj, Rezaee Pages 211-221
    Global climate change may have serious impacts on the frequency, magnitude and duration of hydrological extremes. Variation in the hydrologic ultimate limits can have impact on designing of hydraulic structures in future, development of flood-plain, and management of water resources. This research, investigated the potential impact of climate change using weather generator K-nn and HadcM3 models under A2 scenario and also the rainfall-runoff HEC-HMS model. First, downscaling of GCM data using HadCM3 model under scenario A2 in stochastic model called K-nn was carried out. Then, land use map and soil group map were prepared and required parameters were determined for the HEC-HMS model. Thereafter, and the model was calibrated and validated using 4 flood events. The results of RMSE, R and t-Student test indicated that simulated peak flow had significant correlation with observed peak flow. Results of storms analysis of 2 hours with 100- year return period showed that the base period (1980-2011) decreased by 32 percent as compared to future period (2040-2069). After determination of intensity-duration-frequency curve, distribution of precipitation values for Nahalestan station imported to the rainfall-runoff model and peak flow with different return periods 2, 5, 10, 20, 50 and 100 years were calculated for sub-basins for the base and future periods. Results of the frequency analysis showed that peak flow in period 2040-2069 with 25 years return period would decrease by 21 percent as compared to the base period.
    Keywords: Downscaling, HEC, HMS model, Production of precipitation, Sardabroud River, Stochastic model
  • M. Moravej *, K. Khalili, J. Behmanesh Pages 223-234
    Many researches on time series modeling have been carried out without investigation of data series stationarity. If series stationarity and its effective parameters on non-stationarity are ignored, the results will not be accurate and therefore, will lead to error in modeling time series. On the other hand, the decomposition of time series into their components can help to interpret the existing relationships among the hydrologic processes. In the present study, application of the modified KPSS test with the Fourier analysis in stationarity analysis of multiple frequency hydrologic time series was investigated. The Lake Urmia level time series had multiple frequencies. Therefore, data of the Lake Urmia water level in monthly time scale was used as a case study in the period 1965-2008. The trend component was investigated using the Mann-Kendal test and Şen innovative method. The frequency component and stationarity test were studied using the Fourier analysis, traditional KPSS and the modified KPSS with Fourier analysis, respectively. The effect of periodicity on stationarity test was investigated. The results showed that the KPSS test had no ability for detecting the stationarity of the time series while of frequency and non-linear trend exist in data series. Differentiation of time series could not change it to a stationarity one. The Fourier analysis method was used as an alternative method and the results showed that the mentioned method could change the non-stationary time series into the stationarity time series.
    Keywords: Fourier analysis, Frequency, Lake Urmia, Stationarity test, Time series
  • F. Aghaei, Mj Khanjani Pages 235-248
    In order to simulate surface runoff and depth of flow on surface area of watershed and outflow rate, a new hydrological model with numerical structure has been designed and presented. In this model, surface flow governing Saint- Venant equations in one- dimensional and two- dimensional forms along with the Parlang infiltration model parameters, have been solved using a finite difference numerical method, for the kinematic wave approximation using an implicit scheme. In order to solve the system of nonlinear equations resulting from discretization of the flow and infiltration equations, the Newton Raphson method was used. An algorithm and program of this model in one- and two-dimensional modes have been developed by using MATLAB software and their results have been analyzed. For checking the accuracy of the presented numerical model in estimation of the height and volume of the surface flow, the model was implemented for the Maroon valley watershed in Fars province. Topographic condition and slope of the basin surface used in the surface flow equations and the parameters required in infiltration equation have been prepared using the GIS maps and elevation models for feeding the numerical model. Comparison of the model computational hydrographs with the observed results at the hydrometric station in the basin outlet and also investigation of the statistical coefficients calculated from the results showed similarities and good accuracy in simulation of the flood hydrographs by the numerical model. Also, the kinematic wave had a good approximation in predicting the amount and occurrence time of the selected floods peak discharges. The average accuracies of the one- and two- dimensional models in predicting the amount and occurrence time of the selected floods peak discharge were c 97.3 and 97.2 percent and 95.45 and 98.47 percent, respectively.
    Keywords: Geographic Information System (GIS), Hydrograph, Hydrological model, Kinematic wave, Maroon valley watershed, Numerical model, Surface runoff
  • M. Niazmoradi, H. Kazemi *, F. Ghaderi, Far Pages 249-263
    Precipitation is one of the most important climatic factors with high variations in time and space. Determination of the amount of precipitation in different regions is very important in development and management of agricultural lands especially in rainfed farming. In this research, in order to estimate and provide maps of the variation of annual, seasonal (spring and autumn) and monthly (November, May, December and June) precipitations in the agricultural lands of Gorgan county, different interpolation methods such as Kriging, inverse distance weighting (IDW), radial basis functions (RBE) and local polynomial interpolation (LPI) were used. The performance criteria for evaluation of these methods were Mean Absolute Error (MAE) and Root Mean Square Error (RMSE). The results showed that, based on the minimum of these indices, local polynomial interpolation was the best method to estimate the annual, spring, November, May and autumn precipitations. In estimation of December and June precipitations, Gaussian (Kriging) and multi-quadric (RBF) presented the most accurate results, respectively. Also, the inverse distance weighting (IDW) was found to be the worst method, with the highest error statistically. The produced maps in Gorgan county showed that most rainfall variables were in high suitable condition for rainfed farming of cereals, and these values were increased from north to south. In general, 53.75 and 27.77 percent of the studied areas were suitable and less-suitable for these crops according to June and spring rainfall maps in the central and north lands of the county, respectively.
    Keywords: GIS, Kriging, Semivariogram, Spatial distribution of precipitation